本发明涉及管道修复技术领域，具体涉及可修复在使用状态管道上长距离破损的管道修复设备及其管道修复方法。
背景技术：
在管道的修复上，为了保证质量提高效率，出现了不少设备，比如在通过在管道外壁的一些设备：
用于管道修复缩径机上的胶带缠绕机及应用方法，公开号cn107339543a，公开日2017.11.10。该胶带缠绕机为整体设计，只能用于管道接口处，或单独的一段管道，也就是必须将要修复的管道停止使用，并拆下来。因此修复工序复杂，效率不高，修复成本较高。
一种纤维修复管道用缠绕装置，公开号cn203641765u，公开日2014.06.11。该装置为分体机构，可拆装以适应连续的长管道修复。但其主体设备在下方，不利于快速移动，管道距地面距离较近、较远都不方便，需要抬升设备和较大操作空间先放心装置主体；也不适用于地下管道那种须有上方进入的情况。并且其四个沙盘看似更换方便，但都较小，不能储备多少材料，不利于对有高强度要求的修复材料(如钢丝)的连续长距离作业，因为必然修复一小段管道，修复材料就有中断。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：
1、现有管道修复设备为整体结构，不适于长距离管道修复和运行中管道修复，修复场景局限，修复工序复杂，效率不高，修复成本较高的问题；
2、现有管道修复设备虽为分体机构，但需要较大操作空间，修复场景局限的问题；
3、现有管道修复设备虽为分体机构，但修复材料储存量小，不利于对有高强度要求的修复材料(如钢丝)的连续长距离作业的问题。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
提供了一种管道修复设备，包括框架和卷绕模块，所述卷绕模块包括运动驱动器、转子和旋转驱动器；其特征在于：
所述框架包括由矩形管制成的两个纵向梁和矩形管或圆形管制成的两个横向梁；
两个纵向梁分别在下端面左右两侧设置有托架，在四个托架上分别安装了一个支撑件；前方两个支撑件分别通过螺栓连接上夹具和下夹具的两端，后方两个支撑件分别通过螺栓连接上夹具和下夹具的两端；通过螺栓收紧夹具7-1和下夹具，再通过夹具将本装置固定在要修复的管道上。下夹具可通过螺栓拆卸；
纵向梁的上水平表面和纵向梁的下水平表面具有导向件，导向件使卷绕模块能沿纵向双向运动；
所述框架的纵向梁之一设有齿条，输出齿轮与齿条相互作用以使卷绕模块沿纵向双向运动；
所述卷绕模块还包括卷绕模块框架和定子；
运动驱动器动力连接齿条，运动驱动器固定安装在卷绕模块框架；
定子固定安装在卷绕模块框架上，转子旋转的套装在定子内；
旋转驱动器安装在卷绕模块框架上，并与转子动力连接，驱动转子旋转；
安装在卷绕模块框架的前后两端的两侧分别安装有上下夹住导向件的导向轮，导向轮与导向件配合，使卷绕模块能够被约束的沿着框架纵向双向移动；
转子由上扇区和下扇区组成，以相同的方式，制成具有上扇区和下扇区的定子；
在转子的上部区段上安装有开启调节位置的辊子，辊子在将管道保护带材缠绕在管上时提供需要的张力；
在转子的上扇区上安装有转子锁定器，通过转子锁定器将转子固定连接到定子，以能顺利的分别将转子的下扇区和定子下扇区分离；
转子的制动装置安装在卷绕模块框架上；
绕带环包括内测的固定部分和套装在固定部分外侧可旋转的转动部分；转子的一侧设置可转动绕带环，转动绕带环的固定部分与卷绕模块框架固定连接，转子安装有绕带环锁定器，可使转子与绕带环的转动部分动力连接和断开动力连接。绕带环由上环区和下环区组成。
进一步的，所述的转子锁定器、绕带环锁定器为一个插销和对应的插孔。
进一步的，在卷绕模块框架上安装有滚子块，滚子块设置在转子和定子之间，其使转子和定子旋转顺滑。
进一步的，在绕带环的固定部分和转动部分之间设置有滚子块，其使绕带环的固定部分和转动部分旋转顺滑。
本发明还提供了一种管道修复设备的管道修复方法，包括如下步骤：
步骤一、在安装设备之前，应清洁管道要维修的部分，并应用一层粘性材料；
步骤二、借助于提升设备，框架与卷绕模块一起被安装在管道上，除转子的下扇区、定子的下扇区、绕带环的下环区和下夹具；此时，转子的上扇区和绕带环的上环分别被转子锁定器和绕带环锁定器锁定；
步骤三、先安装下夹具，以固定管道上的设备部分；再通过螺栓安装转子的下扇区、定子的下扇区和额绕带环的下环区；
步骤四、操作者从安置在开卷装置上的成卷的管道保护带材上，将带材的端部馈送到绕带环的工作表面上并将其固定，解锁转子锁定器，不解锁绕带环锁定器，操作运动驱动器旋转转子，转子通过绕带环锁定器再驱动绕带环，将所需长度的卷绕在绕带环的转动部分上，停止，运动驱动器，启动转子的制动装置，停住转子，并截断管道保护带材；
步骤五、解锁绕带环锁定器，将管道保护带材的自由端穿过辊子并固定到管道表面；固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤六、松开转子的制动装置，开启旋转驱动器，旋转驱动器驱动转子，转子带动辊子一起旋转，由可调节位置的辊子保持管道保护带材有合适的张力；同时，开启运动驱动器，运动驱动器驱动输出齿轮在齿条移动，进而输出齿轮反过来推动运动驱动器再带动卷绕模块纵向运动；绕带环因为没有锁定，可以自由旋转，也因此能被带动旋转而且自动放出被卷绕的管道保护带材；由此，管道保护带材被卷绕在管道的外壁上。
步骤七、当卷绕到需要的长度后，关闭运动驱动器和旋转驱动器，根据实际情况固定管道保护带材末端，固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤八，截断固定管道保护带材末端，如果需要继续修复同一管道距离不远处的其他破损处，或者需要拆下该设备，都执行步骤九；
步骤九、拆卸设备，根据需要通过提升机构将设备移到管道其他需要修复处并重复步骤一至九，或者妥善放置。
进一步的，所述步骤九包括以下步骤：
步骤a、如果与卷绕的管道保护带材，先取下管道保护带材；
步骤b、将转子的下扇区、定子的下扇区和绕带环的下环区旋转到朝下，并锁定转子锁定器和绕带环锁定器；
步骤c、卸下转子的下扇区、定子的下扇区和绕带环的下环区；
步骤d、接上提升机构，然后卸下下夹具；
步骤e、提升机构将设备从管道上移开。
本发明的有益效果是：该设备可以在不拆卸管道的前提下修复管道。因此不需要再焊接管道，管道如果还没有泄露，在修复过程中可以继续使用。非人工卷绕也保证了修复质量。该设备从上方吊装，操作空间需求小，转移方便，可以用于地表、空中和地下(开挖)的，可应用修复场景广。该设备一次可储备较多修复材料，能适用于连续较长距离修复，满足了高清度修复材料不可中断的需求，也提高了修复效率。综上，该设备能应用于多个修复场景，有效控制了修复时间，压缩修复成本和保证修复质量。
附图说明
图1是本发明的正视结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的侧视结构示意图；
其中：1-框架；2-编译器；3-支撑件；4-导向件；5-齿条；6-输出齿轮；7-1-上夹具；7-2-下夹具8-卷绕模块框架；9-运动驱动器；10-旋转驱动器；11-转子；12-定子；13-导向轮；14-滚子块；15-滚子；16-转子锁定器；17-制动装置；18-纵向梁；19-横向梁；20-纵向梁的上水平表面；21-纵向梁的下水平表面；22-转子的上扇区；23-转子的下扇区；24-定子的上扇区；25-定子的下扇区；26-绕带环；27-管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。所述实施例的示例在附图中示出，参考附图描述的实施例仅是示例性的，仅用于解释本发明，而不是对本发明的限制。
如图1-3所示，该管道修复设备由框架1(固定部分)和卷绕模块2(活动部分)组成。
框架1是预制结构，其包括由矩形管制成的两个纵向梁18和由类似管制成的两个横向梁19。
两个纵向梁18分别在下端面左右两侧设置有托架，在四个托架上分别安装了一个支撑件3。前方两个支撑件3分别通过螺栓连接上夹具7-1和下夹具7-2的两端，后方两个支撑件3分别通过螺栓连接上夹具7-1和下夹具7-2的两端。通过螺栓收紧夹具7-1和下夹具7-2，再通过夹具将本装置固定在要修复的管道27上。下夹具7-2可通过螺栓拆卸。
纵向梁的上水平表面20和纵向梁的下水平表面21具有导向件4，导向件4使卷绕模块2能沿纵向双向运动。
框架1的纵向梁18之一设有齿条5，输出齿轮6与齿条5相互作用以使卷绕模块2沿纵向双向运动。
卷绕模块2是一种预制结构，包括卷绕模块框架8、运动驱动器9、转子11、定子12和旋转驱动器10。
运动驱动器9动力连接齿条5，运动驱动器9固定安装在卷绕模块框架8。
定子12固定安装在卷绕模块框架8上，转子11旋转的套装在定子12内。
旋转驱动器10安装在卷绕模块框架8上，并与转子11动力连接，驱动转子11旋转。
安装在卷绕模块框架8的前后两端的两侧分别安装有上下夹住导向件4的导向轮13。导向轮13与导向件4配合，使卷绕模块2能够被约束的沿着框架1纵向双向移动。
转子11由上扇区22和下扇区23组成。以相同的方式，制成具有上扇区24和下扇区25的定子12。
在转子11的上部区段上安装有开启调节位置的辊子15，辊子15在将管道保护带材缠绕在管上时提供需要的张力。
另外，在转子的上扇区22上安装有转子锁定器16，通过转子锁定器16将转子11固定连接到定子12，以能顺利的分别将转子的下扇区23和定子下扇区25分离。
转子11的制动装置17安装在卷绕模块框架8上。
绕带环26包括内测的固定部分和套装在固定部分外侧可旋转的转动部分。
转子11的一侧设置可转动绕带环26，转动绕带环26的固定部分与卷绕模块框架8固定连接，转子11安装有绕带环锁定器，可使转子11与绕带环26的转动部分动力连接和断开动力连接。绕带环26由上环区和下环区组成。
所述的转子锁定器16、绕带环锁定器可以为一个插销和对应的插孔。
在卷绕模块框架8上安装有滚子块14，滚子块14设置在转子11和定子12之间，其使转子11和定子12旋转顺滑；在绕带环26的固定部分和转动部分之间设置有滚子块14，其使绕带环26的固定部分和转动部分旋转顺滑。
转子11的制动装置17、运动驱动器9和旋转驱动器10联接有控制装置。辊子15通过弹性元件加上手动调节，或者设置有自动调节装置来控制位置并调节管道保护带材的张力。
该设备的工作原理和管道修复方法如下。
步骤一、在安装设备之前，应清洁管道27要维修的部分，并应用一层粘性材料；
步骤二、借助于提升设备，框架1与卷绕模块2一起被安装在管道27上，除转子的下扇区23、定子的下扇区25、绕带环26的下环区和下夹具7-2；此时，转子的上扇区22和绕带环26的上环分别被转子锁定器16和绕带环锁定器锁定；
步骤三、先安装下夹具7-2，以固定管道27上的设备部分；再通过螺栓安装转子的下扇区23、定子的下扇区25和额绕带环26的下环区；
步骤四、操作者从安置在开卷装置(图中未示出)上的成卷的管道保护带材上，将带材的端部馈送到绕带环26的工作表面上并将其固定，解锁转子锁定器16，不解锁绕带环锁定器，操作运动驱动器9旋转转子11，转子11通过绕带环锁定器再驱动绕带环26，将所需长度的卷绕在绕带环26的转动部分上，停止，运动驱动器9，启动转子11的制动装置17，停住转子11，并截断管道保护带材；
步骤五、解锁绕带环锁定器，将管道保护带材的自由端穿过辊子15并固定到管道27表面；固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤六、松开转子11的制动装置17，开启旋转驱动器10，旋转驱动器10驱动转子11，转子11带动辊子15一起旋转，由可调节位置的辊子15保持管道保护带材有合适的张力；同时，开启运动驱动器9，运动驱动器9驱动输出齿轮6在齿条5移动，进而输出齿轮6反过来推动运动驱动器9再带动卷绕模块2纵向运动；绕带环26因为没有锁定，可以自由旋转，也因此能被带动旋转而且自动放出被卷绕的管道保护带材；由此，管道保护带材被卷绕在管道27的外壁上；
步骤七、当卷绕到需要的长度后，关闭运动驱动器9和旋转驱动器10，根据实际情况固定管道保护带材末端，固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤八，截断固定管道保护带材末端，如果需要继续修复同一管道27距离不远处的其他破损处，或者需要拆下该设备，都执行步骤九；
步骤九、按照以下顺序拆卸设备：
步骤a、如果与卷绕的管道保护带材，先取下管道保护带材；
步骤b、将转子的下扇区23、定子的下扇区25和绕带环26的下环区旋转到朝下，并锁定转子锁定器16和绕带环锁定器；
步骤c、卸下转子的下扇区23、定子的下扇区25和绕带环26的下环区；
步骤d、接上提升机构，然后卸下下夹具7-2；
步骤e、提升机构将设备从管道上移开，根据需要移到管道27其他需要修复处并重复步骤一至九，或者妥善放置。
该设备可以在不拆卸管道的前提下修复管道。因此不需要再焊接管道，管道如果还没有泄露，在修复过程中可以继续使用。非人工卷绕也保证了修复质量。
该设备从上方吊装，操作空间需求小，转移方便，可以用于地表、空中和地下开挖的，可应用修复场景广。
该设备一次可储备较多修复材料，能适用于连续较长距离修复，满足了高清度修复材料不可中断的需求，也提高了修复效率。
综上，该设备能应用于多个修复场景，有效控制了修复时间，压缩修复成本和保证修复质量。
该设备可以广泛地用于管道，特别是天然气管道，石油管道等的绑扎。
本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。
1.管道修复设备，包括框架(1)和卷绕模块(2)，所述卷绕模块(2)包括运动驱动器(9)、转子(11)和旋转驱动器(10)；其特征在于：
所述框架(1)包括由矩形管制成的两个纵向梁(18)和矩形管或圆形管制成的两个横向梁(19)；
两个纵向梁(18)分别在下端面左右两侧设置有托架，在四个托架上分别安装了一个支撑件(3)；前方两个支撑件(3)分别通过螺栓连接上夹具(7-1)和下夹具(7-2)的两端，后方两个支撑件(3)分别通过螺栓连接上夹具(7-1)和下夹具(7-2)的两端；通过螺栓收紧夹具7-1和下夹具(7-2)，再通过夹具将本装置固定在要修复的管道(27)上；下夹具(7-2)可通过螺栓拆卸；
纵向梁的上水平表面(20)和纵向梁的下水平表面(21)具有导向件(4)，导向件(4)使卷绕模块(2)能沿纵向双向运动；
所述框架(1)的纵向梁(18)之一设有齿条(5)，输出齿轮(6)与齿条(5)相互作用以使卷绕模块(2)沿纵向双向运动；
所述卷绕模块(2)还包括卷绕模块框架(8)和定子(12)；
运动驱动器(9)动力连接齿条(5)，运动驱动器(9)固定安装在卷绕模块框架(8)；
定子(12)固定安装在卷绕模块框架(8)上，转子(11)旋转的套装在定子(12)内；
旋转驱动器(10)安装在卷绕模块框架(8)上，并与转子(11)动力连接，驱动转子(11)旋转；
安装在卷绕模块框架(8)的前后两端的两侧分别安装有上下夹住导向件(4)的导向轮(13)，导向轮(13)与导向件(4)配合，使卷绕模块(2)能够被约束的沿着框架(1)纵向双向移动；
转子(11)由上扇区(22)和下扇区(23)组成，以相同的方式，制成具有上扇区(24)和下扇区(25)的定子(12)；
在转子(11)的上部区段上安装有开启调节位置的辊子(15)，辊子(15)在将管道保护带材缠绕在管上时提供需要的张力；
在转子的上扇区(22)上安装有转子锁定器(16)，通过转子锁定器(16)将转子(11)固定连接到定子(12)，以能顺利的分别将转子的下扇区(23)和定子下扇区(25)分离；
转子(11)的制动装置(17)安装在卷绕模块框架(8)上；
绕带环(26)包括内测的固定部分和套装在固定部分外侧可旋转的转动部分；转子(11)的一侧设置可转动绕带环(26)，转动绕带环(26)的固定部分与卷绕模块框架(8)固定连接，转子(11)安装有绕带环锁定器，可使转子(11)与绕带环(26)的转动部分动力连接和断开动力连接；绕带环(26)由上环区和下环区组成。
2.如权利要求1所述的管道修复设备，其特征在于：所述的转子锁定器(16)、绕带环锁定器为一个插销和对应的插孔。
3.如权利要求1所述的管道修复设备，其特征在于：在卷绕模块框架(8)上安装有滚子块(14)，滚子块(14)设置在转子(11)和定子(12)之间，其使转子(11)和定子(12)旋转顺滑。
4.如权利要求1所述的管道修复设备，其特征在于：在绕带环(26)的固定部分和转动部分之间设置有滚子块(14)，其使绕带环(26)的固定部分和转动部分旋转顺滑。
5.管道修复设备的管道修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在安装设备之前，应清洁管道(27)要维修的部分，并应用一层粘性材料；
步骤二、借助于提升设备，框架(1)与卷绕模块(2)一起被安装在管道(27)上，除转子的下扇区(23)、定子的下扇区(25)、绕带环(26)的下环区和下夹具(7-2)；此时，转子的上扇区(22)和绕带环(26)的上环分别被转子锁定器(16)和绕带环锁定器锁定；
步骤三、先安装下夹具(7-2)，以固定管道(27)上的设备部分；再通过螺栓安装转子的下扇区(23)、定子的下扇区(25)和额绕带环(26)的下环区；
步骤四、操作者从安置在开卷装置上的成卷的管道保护带材上，将带材的端部馈送到绕带环(26)的工作表面上并将其固定，解锁转子锁定器(16)，不解锁绕带环锁定器，操作运动驱动器(9)旋转转子(11)，转子(11)通过绕带环锁定器再驱动绕带环(26)，将所需长度的卷绕在绕带环(26)的转动部分上，停止，运动驱动器(9)，启动转子(11)的制动装置(17)，停住转子(11)，并截断管道保护带材；
步骤五、解锁绕带环锁定器，将管道保护带材的自由端穿过辊子(15)并固定到管道(27)表面；固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤六、松开转子(11)的制动装置(17)，开启旋转驱动器(10)，旋转驱动器(10)驱动转子(11)，转子(11)带动辊子(15)一起旋转，由可调节位置的辊子(15)保持管道保护带材有合适的张力；同时，开启运动驱动器(9)，运动驱动器(9)驱动输出齿轮(6)在齿条(5)移动，进而输出齿轮(6)反过来推动运动驱动器(9)再带动卷绕模块(2)纵向运动；绕带环(26)因为没有锁定，可以自由旋转，也因此能被带动旋转而且自动放出被卷绕的管道保护带材；由此，管道保护带材被卷绕在管道(27)的外壁上；
步骤七、当卷绕到需要的长度后，关闭运动驱动器(9)和旋转驱动器(10)，根据实际情况固定管道保护带材末端，固定方法可以根据实际情况通过专用夹具机械地进行，也可以通过焊接或钎焊进行；
步骤八，截断固定管道保护带材末端，如果需要继续修复同一管道(27)距离不远处的其他破损处，或者需要拆下该设备，都执行步骤九；
步骤九、拆卸设备，根据需要通过提升机构将设备移到管道(27)其他需要修复处并重复步骤一至九，或者妥善放置。
6.根据权利要求5所述的管道修复设备的管道修复方法，其特征在于：所述步骤九包括以下步骤：
步骤a、如果与卷绕的管道保护带材，先取下管道保护带材；
步骤b、将转子的下扇区(23)、定子的下扇区(25)和绕带环(26)的下环区旋转到朝下，并锁定转子锁定器(16)和绕带环锁定器；
步骤c、卸下转子的下扇区(23)、定子的下扇区(25)和绕带环(26)的下环区；
步骤d、接上提升机构，然后卸下下夹具(7-2)；
步骤e、提升机构将设备从管道上移开。
技术总结